把“五环”送上五彩夜空的人

每一次实验，赵家玉就离成功近了一步。 赵家玉在烟火指挥现场。 焰火发射现场。 29个“脚印”至今让人难以忘怀。 赵家玉与张艺谋合影。 “奥运五环”在鸟巢上空炫丽绽放。

□ 记者 孙妙鸿通讯员毛珂

生在新中国，长在红旗下

1949年农历腊月二十八，赵家玉出生在汉滨区大同镇双椿村一个贫苦家庭。襁褓之中的婴儿伶俐可爱，被视为家里的宝贝，爷爷便给他取名“家玉”。

赵家玉的祖辈以木刻印刷为业，由于经营有方，登门订货者纷至沓来。爷爷赵志常，勤劳本份，思想觉悟高，身经半辈子旧社会的苦难生活，深知共产党的恩情，建国初期担任村主任、农协主席，勇敢地带领村民打土豪分田地，积极参加社会主义建设，熏陶教育着他和姊妹们热爱党，热爱社会主义。父亲赵兴隆、母亲毛治云言传身教，让赵家玉从小就养成了乐观向上的积极心态。

赵家玉从小就喜欢玩炮。每年正月初一凌晨，爷爷早早地把一挂鞭炮挂在竹竿上，小家玉和哥哥、姐姐争着要放，当然哥哥、姐姐总是让着他。他将鞭炮高高举起，爷爷用香火点着后，小家玉便从大门走到前院，“噼噼啪啪”，以迎接新年。

赵家玉聪慧伶俐，不到7岁，就背着书包与哥哥、姐姐一起上学了。为了让他少吃苦，哥哥赵家昌参军提干后，经常把军贴邮寄给他，并主动承担起家庭经济负担，支持他先后在家乡的新建小学、恒口中学读书。

不负众望的赵家玉，以长辈的意志为动力，刻苦学习，于1965年考入陕西机械制造学校，攻读火药专业。由于品学兼优，毕业后被老师推荐留校工作，担任新生的辅导员。“文革”中期，陕西省机械制造学校被撤消，原校址被改为国防科工委第11研究院213研究所，主要从事应用物理化学的研究，即包括火炸药、引信火工品方面的研发。赵家玉的身份是技术员，任务是管理实验室工作，协助科研人员做实验。在外人看来，实验室的工作十分神秘、新奇，其实非常单调和枯燥，因为每天重复着同样一件工作，跟那些大大小小、颜色斑斓的药剂打交道，有些药剂腐蚀性较强，弄得皮肤粗糙开裂，连指甲缝里都塞满了黑乎乎的东西，用肥皂水都洗不干净。为了完成一项实验，有时白天做了晚上还要继续，加班加点成了家常便饭。而且，做火药配方实验有一定危险性，做着做着，有时突然发生意外燃烧，甚至发生轻微的爆炸，弄得满屋子烟雾弥漫，头发眉毛常被烧焦，工作服也到处是小洞洞。

1975年，经同事推荐、领导批准和学校复审，24岁的赵家玉作为高级研究人员的培养对象，被该校保送到北京工业学院（北京理工大学前身，简称“北理工”）深造。毕业后，又幸运地被留下来任教，主讲《烟火学原理》、《烟火测试技术》、《烟火技术与安全》、《燃烧学》等导弹药剂的基础学科。

从“军火”到“民火”，勤奋成就梦想

赵家玉步入民用烟火研究与北理工的发展需要是分不开的。上世纪50年代，我国迎来第一个“十年国庆”的庆典活动。为满足“十年大庆”的需要，1957年，国家专门组建了北京礼花厂。北理工根据北京市政府的安排，抽调专门的老师投入到民用烟火研究中，许又文老师便是其中之一。1967年，许又文被派往北京礼花厂领导技术工作，直到1977年才回校。恰在此时，赵家玉已经毕业留校任教，后当上了许又文老师的助手。在许又文的熏陶下，赵家玉进入了他热爱的、为此奋斗一生的烟火事业！

国庆35周年之前，全国的烟花爆竹工厂一哄而上、遍地开花，多达2.5万家。一直到1988年前后，庆典以及国际市场的需求都十分活跃。再加上北理工又是最早介入花炮技术研究的，所以，来找北理工要技术的几乎踏破了门槛。情势所迫，研究力量又跟不上，北理工的领导找上了赵家玉，希望他能够兼做民用焰火。从1984年开始，他就致力于我国烟花爆竹科技发展及安全性改进，不仅在烟花爆竹安全生产方面取得了多项应用型研究成果，也在烟花爆竹新材料新效果新产品研究方面取得了多项应用性成果，并将其推广到40余家生产工厂。

烟花为什么会凌空绽放？为什么会色彩斑斓？

烟花看起来简单，燃放后无非是声、光、色三字，殊不知，烟花是艺术和技术的结合，有些是物理效应，有些是化学反应，要涉及物理、化学、热、力、电、机械等多个专业，是一个名副其实的相互交叉的综合学科。为了提高观赏性，就要光与色的巧妙配合，而获得有色火焰的办法不是像绘画和油漆那样直接加入某种颜色的颜料那么简单，而是一个复杂的化学反应过程，即在烟火剂中加入某种物质使其在燃烧时产生化学反应把火焰“染”成某种颜色。要达到理想的效果，赵家玉常常为了组合一个理想的配方，要通过几十次、几百次甚至上千次的反复研究与实验，除了辛苦，还有很多潜在的危险。2006年6月3日凌晨4点，赵家玉的一个小仓库发生了小型燃爆，烧毁了他的书籍。 原来，2006年5月18日下午两点长沙集装箱码头爆炸，赵家玉作为专家被邀请到事发现场排查事故原因，他在几百个品种的烟花中将怀疑药剂按相应质量百分比配好按原料分装运往北京，放在自己家的小仓库。由于仓库漏雨，恰逢周五晚上下雨，原料受潮发热发生了燃爆。而这种燃爆是自燃自爆现象，恰恰也证实了赵家玉最初在长沙爆炸事件后作出的现场推断。

孤独的坚守，让焰火更加绚丽

改革开放之后，全国花炮产业的发展形势欣欣向荣。可是，好景不长，从上世纪90年代初期开始，花炮安全事故接连不断，特别是在工厂化生产条件下，大车间，流水线，人员密集，成品存量大，加之某些化工药物敏感度高，爆炸威力大，一旦发生事故，就容易造成群伤群死的严重后果。广东、浙江、江苏等经济发达省份鉴于事故频发，相继宣布退出花炮生产；河南、陕西、辽宁省一些花炮企业被逐步关停……

一时间，花炮产业“四面楚歌”，使烟火科研界对民用焰火研究与发展失去信心，许多烟火科研人士纷纷转行。在这种情势下，赵家玉经过反复思考，决定选择坚守。他曾说：“我知道民用烟火领域研究面相对狭窄，而且有一定的危险性，要承担很大的风险，但我还是决定坚守在这个阵地，因为这个阵地太需要我，我身后不仅有几百万花炮工人，而且有广大的花炮爱好者。”

难道花炮产业真是“气数已尽”吗？难道这种产品真的是前景暗淡吗？赵家玉通过调查发现，造成花炮行业衰退是安全和环保问题，要推动发展，就要倒逼花炮作业提升技术水平。于是，他决定将花炮的安全与环保作为自己的研究课题，并在国内率先提出烟花爆竹安全环保化是该行业的唯一出口。

如何促进花炮产业的发展？赵家玉利用他的团队优势，从生产安全和消费安全入手，突破困扰花炮产业的瓶颈。他在调研后认为，厂房改造是奠定安全的坚实基础，是打造“花炮安全生产模式”的首要举措。他根据自己所了解的情况和多数企业的要求，提出了“打非治劣”的建议。与此同时，在赵家玉等专家的指导下，浏阳推出了一系列制度，大力增强生产作业人员的安全意识和安全技能。种种举措使浏阳构筑了安全生产的绿洲，其经验在全国推广，经过几次的讨论、修改和完善，浏阳的《花炮企业厂房布局标准》和《花炮生产安全规范》也上升为国家标准，并以国家法规的形式在全国范围内强制执行。

解决了花炮生产过程中的安全问题，赵家玉又将研究课题转向运输、销售、燃放过程中的安全问题。解决了这些问题之后，赵家玉又开始研究花炮的噪音、污染等环保问题。

研发环保新材料是研发环保新产品的关键，在赵家玉等一批烟火专家的提议和指导下，烟花新材料的研发突飞猛进——无铅催化剂解决了不用铅的问题，杜绝了铅的污染；气味消除剂，减少了无烟药物有毒刺激性气体的排放量；用硝酸银代替硝酸汞，解决了汞污染的问题；气味芳香剂改善了烟花燃放时气味刺鼻的问题；有机纤维素代替硫磺解决了二氧化硫的排放问题；用纸头代替泥头解决了灰尘问题等。在此基础上，他研究了多项可推广性技术成果，其中如冷（低温）烟花、无烟无污染烟花、安全烟花等被广泛应用生产。无硫安全环保黑火药技术成果目前已通过中试，是一项极有应用价值的科学技术成果。作为审定烟花爆竹国家标准专家组组长，赵家玉主持审定了数十项国家标准；作为国家级专家，多次参加重大烟花爆竹事故调查和分析；起草了国家“十一五”烟花爆竹科技发展规划，并承担了多项国家科技重点攻关项目的研究任务。

奥运会焰火，他在夜空中书写精彩

2008年8月8日，29个由焰火组成的“脚印”，沿着庄严的中轴线，从皇城到鸟巢，在夜空中撒下一串金色的足迹。随后，巨大的“奥运五环”和从全球征集的2008张“笑脸”也在空中绽放。更为神奇的是，红、绿、白、蓝、黄的五色圆环是从不同方位升上天空，在空中慢慢套在一起，形成“奥运五环”后，又一起升到更高的夜空。一瞬间，惊艳世人。

为了这一瞬间的惊艳，赵家玉付出了多少汗水。

在筹划北京奥运会开幕式时，焰火创意导演蔡国强看了几次赵家玉在野外进行的实地焰火燃放，觉得非常好，又把开幕式的总导演张艺谋请来观看，张艺谋看了很感兴趣，当即拍板决定在北京奥运会的开幕式焰火表演中使用动态图形焰火技术来做“奥运五环”等图案。

蔡国强找到赵家玉是2008年年初的事情。实际上，早在2006年7月，赵家玉就与某公司合作进行动态图形焰火技术研究。在这之前，世界各国的焰火图形还都是静态的。从发射至高空形成动态图形，由于定位定向问题很难控制，世界各国还没有解决这一问题。为此，赵家玉经过1000多次实验，反复不断摸索，在国际上首次研发出可以精确定向控制的膛压式发射技术，如此便可利用发射时的压力改变和装置角度改变，随意调整焰火的发射角度和高度。

赵家玉在奥运焰火的工作上担任两项重要任务，一个是技术组组长的角色，任务是从技术层面上创意，负责创新研发焰火产品，如大脚印、芯片焰火、倒计时数字焰火和无烟或微烟焰火，实现无残渣、无垃圾，安全环保。还负责主火炬点火与传火系统的研制，并对新型焰火发射系统的研制进行技术指导；另一个角色是安全专家组组长，任务是从技术角度保证燃放的安全与环保，方方面面很多事，要做到不出任何差错，哪怕是一个小小的失误都不允许。以“脚印”为例，从永定门经过天安门到达“鸟巢”的中轴线上，一共设立了29个焰火阵地，在空中依次打出29个“脚印”图案，打到180米左右的高空，每个“脚印”大概70米长，以表现第29届奥运会来到中国、来到北京、来到“鸟巢”。至于焰火燃放的高度和时间，都是依靠电脑和芯片对焰火弹爆炸的时间进行精确控制，以保证焰火弹发射到同一高度，在同一时间炸开。为了安全，“奥运五环”、“笑脸”的研究无不经历了从理论计算、设计、研发、改进等艰苦的过程，由于焰火实验白天看不出效果，只能选择晚上，凌晨三四点回家便成了研究队员们的家常便饭，有时候，甚至五点多才能完成实验，早上八点半又要开始讨论总结，一天只有两三个小时的休息时间。为了找一个远离市区、又安全保密的实验地点，赵家玉等人常常在晚上驱车赶到河北的海边去进行实验，第二天早上再赶回学校的实验室。

对于第一次展现在世界面前的动态“五环”，赵家玉所花费的心思就更大了。除了使用新的发光体药剂配方和制造工艺以外，他和同事们还使用了五个发射器，每个炮位相隔90米，同时发射，使五环图案从114米高空开始靠近并套在一起，在134.68米高空套完，形成长250米宽140米的五环相连图案，直至170米的高空运行完，观众能看到的虽然只有6秒的时间，但这也是技术突破、震撼、壮观的6秒。

同样，“笑脸”所采用的发射器也是类似人脸图形的，外环有32根发射管，形成脸部轮廓；内环上部有两个发射管就像眼睛，下部是8个发射管，类似微笑时的嘴巴。发射时，42管齐发，在距离地面180米的高空呈现出最大长度为80米的“笑脸”，全程仅为6秒钟。

奥运会开幕式，赵家玉和他的同事们在“鸟巢”顶部安放了1000多个发射装置，安装了16000个烟花，是奥运史上最多的一次。开幕式共应用150多个品种的礼花弹，也是国内焰火燃放中品种最多的一次。不仅如此，通过立项，赵家玉成功研制并运用了无烟/微烟焰火、无残渣无垃圾焰火、精确膛压发射空中动态组图焰火、空气（无火药）发射芯片焰火弹等高新科技技术，用他自己的方式对“科技奥运”、“绿色奥运”做出了精彩的诠释。

国庆世博，他用焰火书写中国工匠精神

奥运会之后，赵家玉收到不少国际同行的邮件，纷纷评价说这次焰火是全世界最好的。后来，作为奥运会科技（2008）行动计划领导小组和科技部签发的科技奥运先进个人，他还受到了党和国家领导人的亲切接见。那一刻，他所有的疲惫都在被认同被肯定中化为乌有。

在随后的残奥会开闭幕式、60周年国庆、北京APEC、上海世博会等重大活动中，他的“出手”也同样赢得了尊重和赞誉。

国庆60周年时，赵家玉也是担任两个角色，一是负责焰火的创新技术，二是对焰火燃放的安全进行审定评估和实验方案的确定，对其中每一个环节，直到最后的燃放，将近70个安全评估、审定结果的确认都要签字，其肩上的责任可想而知。

天安门下面有一个东耳房，60周年国庆焰火指挥部的总指挥、导演、燃放控制操作人员和专家组就在这间小房子里。当时，北京市领导给赵家玉下达了一个指令，如果焰火能够正常燃放那自然没有问题，万一存在不确定因素，能够决定焰火是继续燃放还是终止的，只有赵家玉一人。

2009年10月1日晚，首都各界群众在天安门广场举行庆祝中华人民共和国成立60周年焰火联欢晚会。当宣布开幕时，天安门广场东西两侧矗立的56根“民族团结柱”旋即燃放起炫目焰火，紧接着， 腾起6组特效烟花，“60”数字冉冉升起，点亮夜空。《锦绣河山》、《美好家园》、《雪域天路》等图案后，烟火又在夜空绘制出红色的卡通“太阳”，一只只“白鸽”向着太阳展翅飞去，化身蓝色的河流、绿色的小树、斑斓的蝴蝶、七色的彩虹，奇幻美妙，巧夺天工……在联欢晚会的尾声，数百米的高空升腾起象征56个民族的56张“笑脸”……

赵家玉忙完了首都国庆焰火后，不到半年又承担了上海世博会开幕式焰火晚会的任务。世博会上的烟火从东方明珠到轮渡船上，再到波光浩淼的黄浦江中，将灯光、激光、烟火、江水、建筑等融合到了一起，赵家玉用烟花再次诠释了中国工匠精神。

烟花是美丽的，也是瞬间的，赵家玉的付出却一直贯穿在烟火研发中。他用一生创造着美丽，却又只能在美丽落幕之后才能欣慰。为了创造美丽，他筚路蓝缕、倾其一生，与家人聚小离多，与亲戚、朋友的联系更是少之又少，就连父母离世，他也没有时间赶回来送最后一程。直到2008年，家乡安康人从他哥哥赵家昌处得知奥运会焰火是赵家玉一手主导，赵家玉的邻里乡亲、同学、老师才知道从前的这个勤奋的孩子，已成了“大人物”。不幸的是，赵家玉3年前已离我们而去，留下的是烟花升空后带给人们的欢喜。明天，是赵家玉逝世三周年纪念日，让我们为安康这位为祖国烟火事业奉献一生的赤子，燃放一束心灵烟花吧！

（图片由赵家昌提供）

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赵家玉，安康市汉滨区大同镇双椿村人，北京理工大学教授，国家安全生产专家，国家科技奖评审专家、全国大型焰火燃放专家、国家安全生产现场技术支撑专家、全国烟花爆竹标准化委员会委员、国际烟花协会专家委员。曾任北京奥运会烟火团队专家组组长、首都国庆60周年烟火指挥部专家技术组组长、上海世博会烟火专家组组长、广州亚运会烟火专家组组长等。获四项发明专利，两项省、部级科技进步二等奖、两项三等奖，20余项科技研究成果被列为科技成果重点推广。编著《烟火效应测试技术》、《烟火技术与安全》等教材。获得全国科技奥运先进个人、北京市优秀教师、首都教育先锋、上海世博会先进个人、国家质检总局焰火质量保证先进个人、中国化工行业特别贡献奖等。

晨刊人物

前不久，70多岁的原安康财政干校和中华会计函授学校安康分校校长赵家昌，带着厚厚一摞资料来到本刊编辑部，颤抖着双手打开里边的照片、报纸，向我们讲述着他的弟弟、北京理工大学教授、烟火专家赵家玉的故事。

听老人讲述，2008年北京奥运会的29个“脚印”、“奥运五环”、2008张“笑脸”，国庆60周年的60只焰火和平鸽，北京APEC峰会、上海世博会等重大活动中的焰火表演，竟出自于赵家玉之手。一位从安康走出去的烟火专家，历经了哪些风霜雪雨？攻克了哪些技术难关？为我国烟火发展做出了哪些贡献？随着老人讲述的深入，“藏”在赵家玉身上的“谜底”一一解开。

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